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Vorrichtung zur elektrischen Impedanz-Analyse an schwer zugänglichen Orten


Kurzfassung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur elektrischen Impedanz-Analyse an schwer zugänglichen Orten kann in der Medizin, der Lebensmittelindustrie und der Werkstoffkunde angewendet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Messsystem für die elektrische Impedanz-Analyse von verschiedenen Stoffen an schwer zugänglichen Orten zu schaffen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung nutzt eine Mess-Sonde zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit mittels Vierleiter- oder Zweileiter-Impedanzmessung und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Messkopf mit integrierten Elektroden in einem biokompatiblen, wechselbaren Aufsatz, welcher aus Kunststoff oder Keramik bestehen kann, angeordnet ist, welcher distal über ein Gelenk mit einem Verbindungsstück verbunden ist. Das Verbindungsstück seinerseits ist an der dem Gelenk gegenüber liegenden Seite mit einem Haltegriff verbunden. Die Messleitungen führen vom Messkopf innerhalb der gesamten Mess-Sonde zu einer angeschlossenen Messtechnik und einem Messwertaufnehmer.


Hintergrund

Bei der elektrischen Impedanz-Analyse werden aus der Impedanz elektrische Materialgrößen, wie beispielswiese die elektrische Leitfähigkeit, abgeleitet. Mit unterschiedlichen Auswerteverfahren werden eine Untersuchung von verschiedenen Materialien und daraus folgende Erkenntnisse zu Materialeigenschaften möglich. Ein zukünftiger Anwendungsbereich in Rahmen der Medizintechnik liegt in der Ermittlung von elektrischen Materialeigenschaften als invasive Methode bei Gewebeuntersuchungen.


Problemstellung

Zur Therapie von Knochenfrakturen und Knochennekrosen werden mittlerweile verschiedenste Implantate zur elektromagnetischen Stimulation des Knochens eingesetzt. Das Ziel besteht darin, das Knochenwachstum anzuregen. Dabei werden die unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften des Knochens bisher nicht berücksichtigt. Es erfolgt keine patientenindividuelle Anpassung des elektrischen Potentials, welches mittels elektrostimulativ wirkender Implantate über Elektroden in den Knochen eingeleitet wird. Erste Versuche, die Potentialverteilung sowie die Elektrodenanordnung zu optimieren, wurden an Präparaten durchgeführt. Eine Anwendung direkt am Patienten ist bisher nicht möglich und daher auch keine individuelle Auslegung der Implantate.


Lösung

Bei der Erfindung handelt es sich um eine Messsonde zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit mittels Vierleiter- oder Zweileiterimpedanzmessung deren Verwendung detaillierte Informationen zu elektrischen Materialkennwerten liefert. Diese besteht aus einem auswechselbaren Aufsatz, der einen Messkopf mit integrierten Elektroden enthält. Der Messkopf ist mit einer elektrischen Kontaktierung (Zwei- oder Vierleitertechnik) durch die Sonde hindurch mit einer Messtechnik und einem Messwertaufnehmer verbunden. Darüber hinaus kann eine elektrische oder mechanische Positionierungsvorrichtung integriert sein, die eine aktive Bewegung des Messkopfes über die zu messende Stelle ermöglicht.
Der bewegliche Messkopf sowie die Ausgestaltung als Sonde oder Endoskop ermöglichen Messungen an schwer zugänglichen Orten, wie beispielsweise dem Inneren des menschlichen Körpers. Beispielsweise könnte Knorpelgewebe speziell im Knie analysiert werden und Aussagen über die patientenindividuelle Qualität des Knorpels ermöglichen. Darüber hinaus sind Messungen des Korrosionsgrades von Implantaten möglich.


Vorteile

  • Elektrische Impedanz-Analysen an schwer zugänglichen Orten in vivo
  • Qualitätsprüfungen von Materialien

Anwendungsbereiche

  • Medizin
  • Werkstoffkunde
  • Lebensmitteltechnologie

Service

  • Verkauf
  • Lizenzierung
  • Entwicklungskooperation

PVA Mecklenburg-Vorpommern AG

Christian Tholen
+49 381 497474-38
c.tholen@pva-mv.de
www.pva-mv.de
Adresse
Gerhart-Hauptmann-Straße 23
18055 Rostock



Entwicklungsstand

Idee


Patentsituation

  • DE 10 2012 200 529 anhängig

Stichworte

Impedanz, Knochenfraktur, Knochennekrose, Knochenwachstum, Elektrostimulation, Implantat, Messkopf, Messwertaufnehmer

Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr